package com.atguigu.linkedlist;

import java.util.Stack;

/**
 * @className: SingleLinkedListDemo
 * @description: 单链表测试
 * @date: 2021/2/28
 * @author: cakin
 */
public class SingleLinkedListDemo {

    /**
     * 功能描述：单链表测试
     *
     * @param args 命令行
     * @author cakin
     * @date 2021/2/28
     */
    public static void main(String[] args) {
        // 先创建节点
        HeroNode hero1 = new HeroNode(1, "宋江", "及时雨");
        HeroNode hero2 = new HeroNode(2, "卢俊义", "玉麒麟");
        HeroNode hero3 = new HeroNode(3, "吴用", "智多星");
        HeroNode hero4 = new HeroNode(4, "林冲", "豹子头");

        // 创建单链表
        SingleLinkedList singleLinkedList = new SingleLinkedList();

        // 节点加入到链表尾
        singleLinkedList.add(hero1);
        singleLinkedList.add(hero4);
        singleLinkedList.add(hero2);
        singleLinkedList.add(hero3);

        // 测试一下单链表的反转功能
        System.out.println("原来链表的情况");
        singleLinkedList.list();

//        System.out.println("反转单链表~~");
//        reversetList(singleLinkedList.getHead());
//        singleLinkedList.list();

        System.out.println("测试逆序打印单链表, 没有改变链表的结构~~");
        reversePrint(singleLinkedList.getHead());


        // 按照编号加入链表
//        singleLinkedList.addByOrder(hero1);
//        singleLinkedList.addByOrder(hero4);
//        singleLinkedList.addByOrder(hero2);
//        singleLinkedList.addByOrder(hero3);

        // 显示
//        singleLinkedList.list();
//
//        // 修改节点
//        HeroNode newHeroNode = new HeroNode(2, "小卢", "玉麒麟~~");
//        singleLinkedList.update(newHeroNode);
//
//        System.out.println("修改后的链表");
//        singleLinkedList.list();
//
//        // 删除一个节点
//        singleLinkedList.del(1);
//        singleLinkedList.del(4);
//        System.out.println("删除后的链表");
//        singleLinkedList.list();

        //测试一下 求单链表中有效节点的个数
//        System.out.println("有效的节点个数=" + getLength(singleLinkedList.getHead()));//2
//
        //测试一下看看是否得到了倒数第K个节点
//        HeroNode res = findLastIndexNode(singleLinkedList.getHead(), 2);
//        System.out.println("res=" + res);


    }


    /**
     * 功能描述：从尾到头打印单链表
     *
     * @param head 头节点
     * @author cakin
     * @date 2021/3/1
     * @description: 可以利用栈这个数据结构，将各个节点压入到栈中，然后利用栈的先进后出的特点，就实现了逆序打印的效果
     */
    public static void reversePrint(HeroNode head) {
        if (head.next == null) {
            return; // 空链表，不能打印
        }
        // 创建要给一个栈，将各个节点压入栈
        Stack<HeroNode> stack = new Stack<HeroNode>();
        HeroNode cur = head.next;
        // 将链表的所有节点压入栈
        while (cur != null) {
            stack.push(cur);
            cur = cur.next; // cur后移，这样就可以压入下一个节点
        }
        // 将栈中的节点进行打印,pop 出栈
        while (stack.size() > 0) {
            System.out.println(stack.pop()); // stack的特点是先进后出
        }
    }

    /**
     * 功能描述：将单链表反转
     *
     * @param head 头节点
     * @author cakin
     * @date 2021/3/1
     */
//    public static void reversetList(HeroNode head) {
//        // 如果当前链表为空，或者只有一个节点，无需反转，直接返回
//        if (head.next == null || head.next.next == null) {
//            return;
//        }
//
//        // 定义一个辅助的变量，帮助我们遍历原来的链表
//        HeroNode cur = head.next;
//        // 指向当前节点 cur 的下一个节点
//        HeroNode next;
//        HeroNode reverseHead = new HeroNode(0, "", "");
//        // 遍历原来的链表，每遍历一个节点，就将其取出，并放在新的链表 reverseHead 的最前端
//        while (cur != null) {
//            next = cur.next; // 先暂时保存当前节点的下一个节点，因为后面需要使用
//            cur.next = reverseHead.next; // 将cur的下一个节点指向新的链表的最前端
//            reverseHead.next = cur; // 将 cur 连接到新的链表上
//            cur = next; // 让cur后移
//        }
//        // 将head.next 指向 reverseHead.next , 实现单链表的反转
//        head.next = reverseHead.next;
//    }

    /**
     * 功能描述：查找单链表中的倒数第k个结点
     *
     * @param head  头结点
     * @param index 倒数第index个节点
     * @return HeroNode 倒数第index个节点
     * @author cakin
     * @date 2021/3/1
     * @description: 思路
     * 1 编写一个方法，接收head节点，同时接收一个index
     * 2 index 表示是倒数第index个节点
     * 3 先把链表从头到尾遍历，得到链表的总的长度 getLength
     * 4 得到size后，我们从链表的第一个开始遍历 (size-index)个，就可以得到
     * 5 如果找到了，则返回该节点，否则返回null
     */
//    public static HeroNode findLastIndexNode(HeroNode head, int index) {
//        // 判断如果链表为空，返回null
//        if (head.next == null) {
//            return null; // 没有找到
//        }
//        // 链表的长度(节点个数)
//        int size = getLength(head);
//
//        // index的校验
//        if (index <= 0 || index > size) {
//            return null;
//        }
//        // 定义辅助变量
//        HeroNode cur = head.next; //3 // 3 - 1 = 2
//        // 遍历 size-index 位置，就是我们倒数的第K个节点
//        for (int i = 0; i < size - index; i++) {
//            cur = cur.next;
//        }
//        return cur;
//    }

    /**
     * 功能描述：获取单链表的有效节点节点的个数(如果是带头结点的链表，需求不统计头节点)
     *
     * @param head 链表的头节点
     * @return 返回的就是有效节点的个数
     * @author cakin
     * @date 2021/3/1
     */
//    public static int getLength(HeroNode head) {
//        if (head.next == null) { // 空链表
//            return 0;
//        }
//        int length = 0;
//        // 定义一个辅助的变量, 这里我们没有统计头节点
//        HeroNode cur = head.next;
//        while (cur != null) {
//            length++;
//            cur = cur.next; //遍历
//        }
//        return length;
//    }
}


/**
 * @className: SingleLinkedListDemo
 * @description: 单向链表，用来管理英雄
 * @date: 2021/2/28
 * @author: cakin
 */
class SingleLinkedList {
    // 先初始化一个头节点, 头节点不能动, 不存放具体的数据
    private HeroNode head = new HeroNode(0, "", "");

    // 返回头节点
    public HeroNode getHead() {
        return head;
    }

    /**
     * 功能描述：添加英雄节点到单向链表
     *
     * @param heroNode 英雄节点
     * @author cakin
     * @date 2021/2/28
     * @description: 当不考虑编号顺序时的添加
     * 1 找到当前链表的最后节点
     * 2 将最后这个节点的next 指向 新的节点
     */
    public void add(HeroNode heroNode) {
        // 因为head节点不能动，因此需要一个辅助变量 temp
        HeroNode temp = head;
        // 遍历链表，找到最后
        while (true) {
            // 找到链表的最后
            if (temp.next == null) {
                break;
            }
            // 如果没有找到最后, 将temp后移
            temp = temp.next;
        }
        // 当退出while循环时，temp就指向了链表的最后
        // 将最后这个节点的next指向新的节点
        temp.next = heroNode;
    }

    /**
     * 功能描述：添加英雄时，根据排名将英雄插入到指定位置
     *
     * @param heroNode 英雄节点
     * @author cakin
     * @date 2021/2/28
     * @description: 如果有这个排名，则添加失败，并给出提示
     */
    public void addByOrder(HeroNode heroNode) {
        // 因为头节点不能动，因此我们仍然通过一个辅助变量来帮助找到添加的位置
        // 因为是单链表，所以我们找的temp是位于添加位置的前一个节点，否则插入不了
        HeroNode temp = head;
        // flag标志添加的编号是否存在，默认为false
        boolean flag = false;
        while (true) {
            // 说明temp已经在链表的最后
            if (temp.next == null) {
                break;
            }
            // 位置找到，就在temp的后面插入
            if (temp.next.no > heroNode.no) {
                break;
            } else if (temp.next.no == heroNode.no) { // 希望添加的heroNode的编号已然存在
                flag = true; // 编号存在
                break;
            }
            temp = temp.next; //后移
        }
        // 不能添加，编号存在
        if (flag) {
            System.out.printf("准备插入的英雄的编号 %d 已经存在了, 不能加入\n", heroNode.no);
        } else {
            // 插入到链表中, 插入到temp的后面
            heroNode.next = temp.next;
            temp.next = heroNode;
        }
    }


    /**
     * 功能描述：修改节点的信息, 根据no编号来修改，即no编号不能改
     *
     * @param newHeroNode 待修改的英雄节点
     * @author cakin
     * @date 2021/2/28
     */
    public void update(HeroNode newHeroNode) {
        // 判断是否空
        if (head.next == null) {
            System.out.println("链表为空");
            return;
        }
        // 根据no编号，找到需要修改的节点,
        // 定义一个辅助变量
        HeroNode temp = head.next;
        //表示是否找到该节点
        boolean flag = false;
        while (true) {
            if (temp == null) {
                break; // 已经遍历完链表
            }
            if (temp.no == newHeroNode.no) {
                // 找到
                flag = true;
                break;
            }
            temp = temp.next;
        }
        // 根据flag判断是否找到要修改的节点
        if (flag) {
            temp.name = newHeroNode.name;
            temp.nickname = newHeroNode.nickname;
        } else { // 没有找到
            System.out.printf("没有找到编号 %d 的节点，不能修改\n", newHeroNode.no);
        }
    }

    /**
     * 功能描述：删除节点
     *
     * @param no 待删除节点
     * @author cakin
     * @date 2021/2/28
     * @description: 思路
     * 1 head 不能动，因此我们需要一个temp辅助节点找到待删除节点的前一个节点
     * 2 说明我们在比较时，是temp.next.no和需要删除的节点的no比较
     */
    public void del(int no) {
        HeroNode temp = head;
        boolean flag = false; // 标志是否找到待删除节点的
        while (true) {
            if (temp.next == null) { // 已经到链表的最后
                break;
            }
            if (temp.next.no == no) {
                // 找到的待删除节点的前一个节点temp
                flag = true;
                break;
            }
            temp = temp.next; // temp后移，遍历
        }
        // 判断flag
        if (flag) { // 找到
            // 可以删除
            temp.next = temp.next.next;
        } else {
            System.out.printf("要删除的 %d 节点不存在\n", no);
        }
    }

    // 显示链表
    public void list() {
        // 判断链表是否为空
        if (head.next == null) {
            System.out.println("链表为空");
            return;
        }
        // 因为头节点，不能动，因此我们需要一个辅助变量来遍历
        HeroNode temp = head.next;
        while (true) {
            // 判断是否到链表最后
            if (temp == null) {
                break;
            }
            // 输出节点的信息
            System.out.println(temp);
            //将temp后移
            temp = temp.next;
        }
    }
}

/**
 * @className: SingleLinkedListDemo
 * @description: 定义HeroNode ， 每个HeroNode对象就是一个节点
 * @date: 2021/2/28
 * @author: cakin
 */
class HeroNode {
    public int no; // 编号
    public String name; // 姓名
    public String nickname; // 昵称
    public HeroNode next; // 指向下一个节点

    // 构造器
    public HeroNode(int no, String name, String nickname) {
        this.no = no;
        this.name = name;
        this.nickname = nickname;
    }

    // 为了显示方便，重新toString
    @Override
    public String toString() {
        return "HeroNode [no=" + no + ", name=" + name + ", nickname=" + nickname + "]";
    }
}
